智能汽车避障技术研究
智能汽车避障技术研究
摘要：随着汽车电子、网络、信息技术快速发展，智能汽车已成为汽车技术发展的趋势，避障
方法是智能驾驶技术的重要研究方向，本文重点分析智能汽车领域技术发展现状，对百度在线
网络技术有限公司和华为技术有限公司，以及国外公司的重点避障技术进行了比较和研究，归
纳了目前在智能驾驶研究中使用较多的几种避障技术，通过比较和研究近年来的专利技术可
知，百度在线网络技术有限公司、华为技术有限公司在智能感知、决策规划技术领域已经处于
世界领先。
关键词：智能汽车;避障技术;
智能汽车是指搭载传感器、控制器、执行器等装置，并结合通信与网络技术，实现车与车、
路、人、云端等智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智能决策、协同控制等功能，替代
人工驾驶操作的新一代汽车。智能汽车主要包括：环境感知、无线通信技术、智能决策、驾驶
决策和车辆控制、数据平台等。
我国智能汽车预计 2026 年产业规模将达到 5859 亿元，根据国家发改委预测，2025 年中国智能
汽车数量将达到 2800 万辆，可以看出，国内智能汽车规模不断增大、增速迅猛。
智能汽车的主要技术包括：环境感知、无线通信技术、智能决策、驾驶决策和车辆控制、数据
平台等，通过智能汽车的电子化、智能化、网联化和信息共享化技术来实现。无线通信技术主
要包括智能网联汽车之间信息共享与协同控制所必需的通信保障技术、移动自组织网络技术，
以及高精度定位技术，高精地图及局部场景构建技术等。智能决策并做出控制执行是核心，包
括路径轨迹规划技术、行为决策技术、危险预警技术等。
1主要申请人和分类号
在Incopat “的中文库中，以关键词 智能驾驶、自动驾驶、辅助驾驶、智能汽车、无人汽车、无
”人驾驶、无人车 等进行检索，查询到文献十万多篇，可知智能汽车领域为现在非常活跃的领
域。这些文献中主要涉及的技术包括：定位导航、环境感知、数据融合、高精地图、路径规划
等。申请人主要包括华为技术有限公司、百度在线网络技术有限公司等高科技企业、高校科研
院所、汽车企业和汽车零部件企业。
IPC 分类号主要有 G05D、B60W、H04W 等，G05D 分类号含义是水上、空中或太空中的运载
工具的位置、航道、高度或姿态，其次是分类号 B60W，分类号含义是与某一特定子系统的控
制，例如，使用车辆子系统联合控制的系统，即发明主要集中在姿态和控制两方面以保证驾驶
安全，目标是安全、效率、自动化、便利性、准确性、可控性提高，成本、复杂性降
低。H04W 含义是无线通信网络，主要利用位置信息进行无线通信。
从国际范围来看，专利申请的国家分别是中国，美国，日本，德国和韩国。虽然日本在前些年
占所有申请的一半以上，但在近年来其主导地位下降，到 2018 年以后，中国专利申请的数量
不断增加，已经占了主导地位，中国在智能驾驶技术方面处于领先地位。
从国内范围来看，通过对智能汽车领域的申请人分析发现，百度在线网络技术有限公司、华为
技术有限公司等高新技术企业专利申请量越来越多，近年来不断增加，在 2021 这一年达到近
年来申请量的高峰，主要是因为技术储备、资金和人才充裕，在汽车相关技术领域不断深耕，
使得他们在智能汽车技术领域具有很强的竞争力。
华为技术有限公司发布的《智能世界 2030》中，描述了未来智能汽车实现安全的技术路径：多
“ ”传感器融合感知，全波段光技术结合图像识别和处理，全天候、全方位给车加上一双 慧眼 ；
“”“持续的算法训练与积累，强劲性能的计算平台、高精地图等，把 未知危害场景变为 已知非
”危害场景等。
下面对华为技术有限公司和百度在线网络技术有限公司、国外重点避障技术进行介绍。
2 百度在线网络技术有限公司重点避障技术介绍
从2015 年开始，百度在线网络技术有限公司的专利申请随着时间的推移而增加，近三年急剧
增加可能是与人才、资金不断增加、研发水平不断提高有关。在智能驾驶中，最大限度保证驾
驶安全是各个申请人重点关注的技术。下面对B60W 分类号下的提高无人驾驶汽车安全性方面
的重点专利技术手段和技术效果进行介绍。
传统的汽车驾驶，在整个驾驶过程中，驾驶员的人为因素占了很大的比重，一旦出现驾驶员长
时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况，很容易造成交通事故。或者，汽车的周围有时出现被
障碍物遮挡的区域，障碍物遮挡会造成自动驾驶行车安全风险。为了避免上述风险，通过智能
汽车模拟驾驶行为，利用汽车上的传感器感测周围的驾驶环境，感测结果交给控制模块进行避
障处理，采取驾驶安全措施以避免出现安全事故。
(1）根据现有环境或者人员信息确定驾驶方案：在自动驾驶模式时，获取周围的环境信息；根
据环境信息判断无人驾驶车辆是否处于危险状态；如果是，退出自动驾驶模式，提升了无人驾
驶车辆的安全性。或者收集驾驶员对异常干预时所采用的驾驶方案以及驾驶场景信息；确定风
险对象的对象信息、车辆行驶状态信息、驾驶环境信息的组合与驾驶方案之间的关联关系以作
为驾驶策略,确定候选驾驶方案，根据驾驶人员的行为优化候选驾驶方案。
当车辆行驶时，前方某些车辆，例如货车、公交车遮挡住了红绿灯等重要信息，或者前车发现
前方突发道路问题而紧急刹车变道的情况下，后车可能会来不及反应而发生事故，这时需要进
行移动规划和控制。在规划和控制期间，需要准确确定车道和预测在道路上检测到的障碍物的
移动。根据上述遮挡方面的技术问题，采用了如下的技术手段，获得了提高障碍物准确定位的
技术效果。
(2）预测障碍物位置避免碰撞：采用传感器获取在无人驾驶车辆行进途中包含了障碍物和被障
碍物遮挡的区域；预设虚拟移动物体，并假定虚拟移动物体以特定速度从被障碍物遮挡的区域
中穿出；规划无人驾驶车辆的行进路径和速度，以降低自动驾驶车辆行车安全风险。或者，获
取当前拍摄的行车环境图像；确定行车环境图像中目标障碍物的被遮挡部位，确定目标障碍物
的未被遮挡部位的初始坐标；利用预设位置预测算法确定被遮挡部位的预测坐标；基于预测坐
标和初始坐标，确定目标障碍物在行车环境图像中的当前位置，以提高行车环境图像中障碍物
定位的准确性。或者，感知周围的驾驶环境，包括检测移动障碍物；为移动障碍物中分配一个
障碍物状态缓冲器，以对预定时间段，存储在不同时间点处对应的移动障碍物的障碍物状态。
或者，根据预设时段内障碍物的运动轨迹和车辆的行驶轨迹，预测出未来的预设时段内障碍物
是否会进入车辆的非安全区域内，如果在预设时段内障碍物会进入车辆的非安全区域内，则对
车辆进行安全控制，以上措施均可提高自动驾驶的安全性。
摘要：
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智能汽车避障技术研究摘要：随着汽车电子、网络、信息技术快速发展，智能汽车已成为汽车技术发展的趋势，避障方法是智能驾驶技术的重要研究方向，本文重点分析智能汽车领域技术发展现状，对百度在线网络技术有限公司和华为技术有限公司，以及国外公司的重点避障技术进行了比较和研究，归纳了目前在智能驾驶研究中使用较多的几种避障技术，通过比较和研究近年来的专利技术可知，百度在线网络技术有限公司、华为技术有限公司在智能感知、决策规划技术领域已经处于世界领先。关键词：智能汽车;避障技术;智能汽车是指搭载传感器、控制器、执行器等装置，并结合通信与网络技术，实现车与车、路、人、云端等智能信息交换、共享，具备复杂环境感知、智...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
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时间：2023-03-31
